风化泥岩裂缝涌水及扩展规律模拟试验研究

为了研究风化泥岩裂缝涌水及扩展变化规律,研发了一种岩石裂缝涌水扩展试验装置。通过对赵固一矿现场岩样进行干燥饱和吸水率、点荷载强度等试验分析了不同层位风化泥岩的物理性质,根据物理性质的差异制作了两组风化泥岩岩石试件,并采用X射线衍射(XRD)试验测试了试件的矿物组成成分。通过设置不同的注水压力和裂缝宽度对两组岩石试件进行风化泥岩裂缝涌水及扩展模拟试验,得出了试验含水层水压力和裂缝通道涌水量的变化规律,并探讨了注水压力、裂缝宽度和岩石物理性质对风化泥岩裂缝扩展的影响,总结出水流作用下风化泥岩裂缝扩展规律,对煤矿防治水提供参考。     

关于如何正确划分岩石风化程度等级的见解

由于各勘察单位、工程师在岩石风化程度划分上存在较大的差异性,导致设计人员对岩石力学性能指标的采用较为迷茫,施工人员现场对岩石风化程度的判断造成了一定的误导。根据本地区岩石的风化特点以及多年从事岩土工程勘察工作的实践经验,对如何正确划分各类岩石风化程度等级,发表一点个人见解。希望对从事岩土工程勘察和土建工程工作者等同行有一定的实际意义。     

包气带环境中温度对岩石风化的微观分析

在合理地确定了包气带环境中岩石受温度变化模型的基础上,利用ANSYS有限元计算软件对岩石二维温度场进行了数值模拟.计算结果与岩石球状风化结果吻合良好,从而为进一步深入认识岩石球状风化创造了条件.     

重金属污染对岩石风化性能影响的研究

通过室外观测试验、室内模拟干湿循环试验、四面临空风化剥落试验,对重金属污染岩石的风化性能进行研究,并根据试验结果绘制重金属质量比与岩石风化的关系拟合曲线。室外观测试验结果表明,污染水侵入量越大,岩体构造越破碎,岩类越软,则风化作用越剧烈;室内模拟干湿循环试验结果表明,岩石受重金属污染暴露面积越大,其受各种风化应力的破坏及影响越大,风化速度越快;四面临空风化剥落试验结果表明,重金属污染物侵入破坏了岩体结构,加剧了岩石的裂隙化程度,改变了岩石的矿物组成和化学成分,物理力学性质和水理性质也发生改变,岩石强度及整体稳定性大为降低;拟合结果表明,重金属污染岩石风化剥落厚度与重金属质量比关系呈多项式型相关关系,其曲线呈抛物线型,为较显著相关。重金属污染岩石风化试验与相关关系研究结果对指导岩质边坡的设计、施工、治理以及维护均具有现实的重要意义。     

岩石结构体爆破试验研究

岩体主结构面对爆破效果有控制作用，作者提出了裂隙岩石结构体的爆破技术，即合理地确定岩石结构体炮孔位置和爆破作用方向，可改善爆破效果、减少二次破碎量、消除露天台阶深孔爆破中残留根底。     

深圳特区花岗岩风化剖面的划分

本文依据花岗岩的矿物成分在风化过程中的变异情况,风化次序,岩石颜色的改变等因素,以及标准贯入击数,单轴抗压强度、容重等物理力学指标,并将花岗岩的风化部面自上而下划分为:残积土,强风化带,中风化带,微风化带和新鲜岩石。     

软质岩石风化带的划分与承载力确定

根据多年的勘察经验,认为软质岩石风化带的划分和承载力的确定,应考虑岩石野外特征,野外荷载与标贯试验,和岩石抗压强度;推荐了南平市区软质岩石风化带划分和承载力,以及两者的关系.     

不同界面角度煤充结构体劈裂破坏特性与机理

柱旁充填中煤柱与充填体之间的界面为煤充结构体的薄弱环节,对煤充结构体的劈裂特性具有重要影响。本文开展了不同界面角度情形下煤充结构体试样破坏的巴西劈裂试验,分析了煤充结构体试样的劈裂特性、破坏模式与受力状态,并揭示了其劈裂破坏机理。结果表明：煤充结构体可简化为由煤体元件和充填体元件共同组成的复合承载体,其劈裂力学特性与界面角度密切相关。煤充结构体试样整体抗拉强度随界面角度增加呈先增大后减小的变化趋势,表现出明显的各向异性。煤充结构体试样的破坏模式表现为：类型Ⅰ:裂纹主要沿煤充结构体试样界面扩展;类型Ⅱ:裂纹主要沿煤充结构体试样加载方向扩展;类型Ⅲ:裂纹沿煤充结构体试样界面方向和加载方向扩展。煤充结构体劈裂破坏机理体现在：界面上所受载荷达到界面抗压、抗拉或抗剪强度,使试样内部产生沿界面贯通的裂纹,发生Ⅰ类破坏。煤体元件所受载荷先达到其抗拉强度,最早产生拉伸裂纹;随着载荷持续增大,充填体元件所受载荷也达到自身抗拉强度,最终沿加载方向在试样内产生贯通型拉伸裂纹,发生Ⅱ类破坏。煤体元件所受载荷先达到其抗拉强度,产生拉伸裂纹;随着载荷不断增大,先后或同时达到界面强度和充填体元件抗拉强度,使试样内形...     

岩石边坡风化与侵蚀的研究

对岩石边坡的风化和侵蚀过程作了较为详细的分析和总结,发现岩石边坡的风化速度主要受岩性及构造、气候、岩体结构特性、岩面起伏及其裸露程度和人为因素的控制。此外也分析了岩石边坡侵蚀过程的机理及影响因素,随着冻融次数的增加,岩石的抗压强度显著降低。这些将为工程上治理岩石边坡的风化与侵蚀作用提供有价值的参考。     

岩石风化对煤矿巷道稳定性的影响

以煤矿常见岩石的耐久性试验为基础,采用理论与数值模拟分析相结合的方法,研究了岩石风化对煤矿巷道稳定性的影响。风化后围岩的主要变化趋势为岩石自身性质劣化导致巷道变形增加、塑性区扩大、周边应力降低且该趋势随风化程度的增加而加速变化。不同断面下风化对矩形断面影响最大,相同断面下埋深越大则影响越大;对于不同分层岩体,其风化前后受力与变形存在较大差异。     

东北某水库坝基岩体质量分级研究

应用单因素和多因素分类方法,对东北某水库坝基岩体质量进行了分级研究.研究结果表明,除新鲜岩体和微风化岩体外,该区弱风化岩体为良质岩体,经适当处理后,可以考虑作为该水库坝基岩体;而对小部分的弱风化镶嵌结构的岩体,性质较差,需要挖除.     

“三峡YZP法”在某水库坝区工程岩体质量分级中的应用

以辽宁某水库坝址岩体为例,应用"三峡YZP法",对该区岩体质量进行分级。结果表明,除新鲜岩体和微风化岩体外,该区弱风化岩体为良质岩体,经适当处理后,可以考虑作为该水库坝基岩体;而对小部分的弱风化镶嵌结构的岩体,性质较差,需要挖除。     

岩体带状结构刍议

河谷岩体岸坡存在明显的带状结构，不仅包括工程上常需区分的风化分带及卸荷分带，而且岩体内的应力、结构类型、岩体质量等同样具有明显的分带特征，因此提出河谷岩体带状结构的概念不仅在理论上更加系统化，同时对于指导岩体工程的勘察设计具有重要意义。     

阜平岩群基岩裂隙水的赋存规律与找水方向

在区域水文地质调查和探采结合井实例的基础上,基于蓄水构造理论,对阜平岩群变质岩区蓄水构造类型及其富水特征进行了分析,认为主要有风化壳蓄水构造、断裂蓄水构造、层状蓄水构造和岩脉蓄水构造4类。风化壳蓄水构造和断裂蓄水构造是主要找水方向。根据探采结合井的抽水试验数据,对地下水主要出水段埋深与标准井径降深涌水量的相关性进行分析,表明标准涌水量与出水段埋深呈幂级函数减小的趋势。     

水下岩石爆破参数优化的研究

分析了水下岩石工程爆破技术的发展现状 ,通过对各方面影响因素的研究分析 ,认为影响水下岩石爆破炸药单耗的主要因素是岩石的RQD、水深H及岩性因素 f ,推导出了水下岩石爆破炸药单耗 q的公式     

司家营铁矿急倾斜厚大矿体大规模空场嗣后充填开采数值模拟

针对规模化开采急倾斜厚大矿体的可靠性问题,将司家营南区矿体划分为两步矿房,采用空场嗣后充填法进行间隔开采,采取胶结充填一步矿房采空区、全尾砂充填二步矿房采空区,运用离散元软件UDEC对分步开采进行了数值模拟计算。结果表明：矿房回采充填过程中顶板岩层内存在承压拱结构,其拱失f近似等于回采水平总跨度L,充填体能够与矿房矿柱及围岩协同维稳;矿体上下盘出现了高应力集中现象,为40~50 MPa,一步胶结充填体承压近15 MPa,且顶板沉降0.5~2.0 m,地表沉降0.2~0.28 m,以及在第四系、风化带交接处及风化带内部衍生出1处高压应力集中区和长带形主拉应力区。根据上述分析,需在矿房回采前对顶板及上下盘围岩进行联合支护,且应对地下水和断层裂隙带以及矿房顶板和地表进行监测,确保矿山安全开采。     

露天矿火烧区露头煤岩遇水崩解试验研究

煤岩体风化后强度明显降低,尤其火烧区煤岩风化后遇水软弱极易发生崩解,且在不同含水率状态下煤岩抗剪强度差异很大,严重威胁到边坡工程的安全及稳定。针对别斯库都克露天矿火烧区露头煤岩风化严重的情况,对火烧区露头风化煤岩进行标准固结实验、崩解试验和不同含水率条件下的剪切实验,得到火烧区露头风化煤、岩的崩解状况,找出软弱土岩的粘聚力与内摩擦角随含水量的变化规律,研究结果对边坡工程稳定性分析和评价至关重要。     

油页岩回采巷道稳定机理及控制技术

针对油页岩回采巷道难支护特点,结合油页岩物理化学性质分析,指出围岩层理结构及风化作用是巷道变形失稳的根本原因,并通过数值模拟研究确定锚杆支护参数。在此基础上提出了"高强预紧,适度让压,喷浆护表"的围岩控制技术,通过高强预应力让压锚杆、锚索配套大面积碟形托盘实现围岩稳定控制。在埋深800～850 m的回采巷道应用该技术与以往的支护效果进行对比分析,表明提出的围岩控制技术有效控制了巷道变形破坏,保证了巷道的稳定性。     

内蒙古索伦山地区风化淋滤型菱镁矿找矿前景（2017年6月增刊）

产于内蒙古索伦山缝合带蛇绿岩中的菱镁矿,其深入研究对于菱镁矿的勘查、增加战略矿产资源以及国民经济的发展,意义重大。对索伦山菱镁矿矿床进行深入地成因研究,为索伦山地区菱镁矿找矿勘查工作取得突破提供必要的理论支持。本文通过归纳索伦山地区菱镁矿矿床地质特征,探讨了索伦山地区菱镁矿矿床成因,在此基础上,分析与评价了在索伦山地区菱镁矿找矿前景。索伦山地区菱镁矿产于索伦山蛇绿岩之地幔橄榄岩内,受岩体内部微小构造控制,矿体贫富受风化程度制约,矿体成因是超基性岩风化淋滤形成菱镁矿,具体来说是水-岩石反应。菱镁矿与超基性岩硅质风化壳在成因上具有耦合关系,上部为风化淋滤残留物—超基性岩硅质风化壳,下部为风化淋滤的产物—菱镁矿。索伦山地区含菱镁矿之地幔橄榄岩岩体巨大,深部矿体众多,与国内西藏巴夏式中型菱镁矿在矿床成因上相一致。所以,索伦山地区具有较好的菱镁矿找矿前景。